Institut für Technische Verbrennung

Forschung auf den Gebieten der turbulenten Verbrennung und deren Anwendungen in Motoren, Gasturbinen und Brennkammern, Reaktionskinetik, Turbulenztheorie, Mehrphasenströmungen und der Elektrochemie mit Anwendungen auf Brennstoffzellen. Die Vorgehensweise besteht aus der simultanen theoretischen Modellbildung, der numerischen Simulation sowie deren experimentellen Validierung. Im Rahmen des SFB 686 "Modellbasierte Regelung der homogenisierten Niedertemperaturverbrennung" sind regelungstechnische Aspekte hinzugekommen. Ein weiterer Schwerpunkt besteht bei "Tailor-made fuels from biomass" im Rahmen des gleichnamigen Exzellenz-Clusters. Am Institut werden Dieselmotoren betrieben und Messungen an verschiedenen Strömungsreaktoren, Hochdruck-Verbrennungskammern und offenen Flammen durchgeführt. Für numerische Simulationen stehen hauseigene Codes für direkte numerische Simulation (DNS), Large Eddy Simulation (LES), Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) und 1-D Flammensimulationen zur Verfügung.

Experimentelle und numerische Untersuchungen

• Experimente werden unter Verwendung von laseroptischen Methoden, schlieren- und schattenoptischen Verfahren, Particle Image Velocimetry (PIV), Rayleigh-Spektroskopie, Gaschromatographie und Massenspektroskopie durchgeführt. Anwendungen in Motorexperimenten, Regelung dieselmotorischer Verbrennung, Dual-Fuel Konzept, Rußbildung, experimentellen Untersuchungen der Strahlausbreitung und Gemischbildung von Hochdruckeinspritzsystemen, Kinetikexperimenten, Bestimmung von Brenngeschwindigkeiten und Zündverzugszeiten.
  
  
• Theorie und Simulation: LES turbulenter Verbrennung, Schadstoffbildung, Primärzerfall in Mehrphasenströmungen, Sprayverbrennung, Entwicklung und Reduktion von Reaktionsmechanismen, Simulation der otto- und dieselmotorischen Verbrennung, von Industrie- und Haushaltsbrennern sowie der Gasturbinenverbrennung, quantenchemische und Monte-Carlo Simulationen von elektrokatalytischen Vorgängen und Mehrskalenmodellierung in Brennstoffzellen, Nanopartikelsynthese in Sprayflammen, Sensitivitätsanalyse der Verbrennung von Biokraftstoffen.